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　　Foodjx導(dǎo)讀：常規(guī)的果汁濃縮是采用多級(jí)真空蒸發(fā)法。但是，由于熱影響而導(dǎo)致果汁風(fēng)味芳香成分的大量損失，色澤分解和褐色素的產(chǎn)生，能耗及生產(chǎn)成本都較高。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低能耗，近幾十年來(lái)，人們致力于新的濃縮技術(shù)的研究。目前zui有前途的替代法是膜分離技術(shù)。其用于果蔬汁濃縮一般采用反滲透濃縮技術(shù)。它適用于分子量小于500的低分子無(wú)機(jī)物或有機(jī)物水溶液的分離，操作壓力容易控制，一般為0.1～10Mpa。
　　
　　反滲透技術(shù)
　　
　　果蔬汁濃縮多用醋酸纖維素反滲透膜，它對(duì)醇和有機(jī)酸的分離率較低，即隨著濃縮的進(jìn)行，果汁的脫酸效果也增加，糖酸比增大，同時(shí)由于部分醇的分離，結(jié)果使?jié)饪s果汁有更好的芳香感與清涼感，與蒸發(fā)法相比，反滲透濃縮的果汁有很好的品質(zhì)。例如，采用蒸發(fā)法濃縮的果汁，其中芳香成分幾乎全部消失，采用速凍法濃縮的果汁芳香成分只保留8％，而采用反滲透法芳香成分可保留30％～60％，而且脂溶性部分比水溶性部分保留更多。同時(shí)，反滲透濃縮與蒸發(fā)濃縮相比可以顯著地降低能耗。
　　
　　為了使膜分離過(guò)程具有較高的效率，膜分離的壓力通常為數(shù)倍原果汁的滲透壓。隨著果汁濃縮倍數(shù)的提高，其滲透壓隨之增大。由于當(dāng)前分離設(shè)備承壓能力及膜和組件運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性的限制，不能將操作壓力無(wú)限增加。但若采用二級(jí)濃縮，雖能實(shí)現(xiàn)高倍率的濃縮，但經(jīng)濟(jì)成本高。因此，一般果汁的濃縮限度為25～30°Brx。纖維素類膜和新發(fā)展的聚酰胺膜均能獲得較高的透水速率以及果汁組分的保持率，同樣由于高滲透壓的限制很難以一級(jí)方式把果汁濃縮到蒸發(fā)法所達(dá)到的濃度。正是這一缺陷，使反滲透濃縮技術(shù)遲遲未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
　　
　　聯(lián)合膜分離技術(shù)
　　
　　隨著膜材料及膜組件的發(fā)展，克服反滲透濃縮的缺陷成為主要的研究課題。利用聯(lián)合的膜分離來(lái)濃縮果汁，尤其是對(duì)于工業(yè)化生產(chǎn)濃縮汁產(chǎn)品而言，越來(lái)越引起人們的興趣和重視。
　　
　　通常，果汁除含有糖、酸等可溶性成分外，還含有果膠、蛋白質(zhì)、纖維素等懸浮性固形物，這樣果汁的黏度大。直接用反滲透濃縮，因膜污染嚴(yán)重和高滲透壓而造成較低的透水速率，很難以一級(jí)方式把果汁濃縮到蒸發(fā)法所達(dá)到的濃度。超濾適用于大分子(如蛋白質(zhì)、膠體、多糖)與小分子(無(wú)機(jī)鹽及低分子有機(jī)物等)溶液的分離，微濾適用于細(xì)菌、微粒等分離。如果在反滲透以前，用超濾或微濾除去果汁中的果膠等懸浮性固形物，這樣可降低黏度，減少膜污染程度，從而顯著提高反滲透的透水速率。超濾和微濾自從80年代以來(lái)，已成功地實(shí)現(xiàn)了蘋(píng)果、梨和柑橘等果汁的澄清，超濾過(guò)程不影響果汁風(fēng)味，其對(duì)芳香物的截留率高。因此，用聯(lián)合膜分離過(guò)程來(lái)濃縮果汁可克服單一膜分離過(guò)程的缺點(diǎn)。據(jù)報(bào)道，F(xiàn)MC公司和杜邦公司的合資企業(yè)Sepa－rasystemsLP研制出一套聯(lián)合的膜分離裝置，稱為Freshnote系統(tǒng)，能把橙汁濃縮到60°Brx以上，而且?guī)缀?保持了鮮果汁的風(fēng)味芳香成分。Freshnote系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝流程，包括超濾、反滲透、殺菌和調(diào)配等步驟。
　　
　　利用該裝置生產(chǎn)的濃縮汁用水稀釋復(fù)原后，經(jīng)氣相色譜和感官鑒定證明，其風(fēng)味同鮮果汁的風(fēng)味幾乎沒(méi)有區(qū)別。該裝置的研制成功，為工業(yè)化規(guī)模采用膜法加工濃縮果汁展現(xiàn)了廣闊的前景。
　　
　　膜蒸餾和滲透蒸餾
　　
　　膜蒸餾是80年代新發(fā)展的一種用于分離、純化和濃縮溶液的膜分離過(guò)程。它是以溫差而引起的水蒸氣壓力差為傳質(zhì)驅(qū)動(dòng)力的膜過(guò)程。膜蒸餾是一蒸發(fā)過(guò)程。它能把非揮發(fā)性溶質(zhì)的水溶液濃縮到*濃度，甚至達(dá)到飽和狀態(tài)。另外，一些廉價(jià)的能源和太陽(yáng)能、地?zé)崮芗肮I(yè)廢氣可用于膜蒸餾過(guò)程，這樣可大大降低能耗。由于膜蒸餾能在低溫常壓下運(yùn)行，用于濃縮熱敏性和高滲透壓的溶液具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
　　
　　滲透蒸餾也是新近發(fā)展的膜分離過(guò)程，與膜蒸餾過(guò)程極為相似。典型的滲透蒸餾是在膜的純水側(cè)添加飽和食鹽水或高糖溶液作為滲透劑而脫除水分。滲透劑的添加濃度必須大，足夠使其滲透壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于果汁的滲透壓。從傳質(zhì)過(guò)程看，膜蒸餾和滲透蒸餾這兩個(gè)過(guò)程的脫水速度均依賴于在疏水性微孔膜的兩側(cè)保持一定的水蒸汽壓力差。所不同的是，膜蒸餾的水蒸汽壓力差是由膜兩側(cè)溫差而引起，而滲透蒸餾則取決于膜兩側(cè)的表觀滲透壓差。
　　
　　與傳統(tǒng)的蒸發(fā)法和反滲透濃縮相比，這兩個(gè)過(guò)程不需要加壓，在低溫常壓下運(yùn)行，特別是滲透蒸餾也能在室溫下進(jìn)行，這樣避免了果汁受高溫或高壓的影響，較好地保持了果汁原有的色香味；也可大大減少膜污染的程度，克服反滲透濃縮的缺點(diǎn)。
　　
　　膜分離與傳統(tǒng)分離結(jié)合
　　
　　膜分離過(guò)程與其他理化分離方法相結(jié)合用來(lái)分離和濃縮溶液，是當(dāng)前膜分離技術(shù)研究及開(kāi)發(fā)zui富有成果的領(lǐng)域之一。例如，冷凍濃縮，長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是一種zui有前途的果汁濃縮技術(shù)，但遲遲不能用于商業(yè)化生產(chǎn)的主要原因是由于迅速冷卻而形成的微小冰晶不能*地從母液中分離出來(lái)，且投資大成本高。zui近報(bào)道，一個(gè)把膜分離過(guò)程同冷凍濃縮相結(jié)合的過(guò)程，有望克服冷凍濃縮的缺點(diǎn)。
　　
　　綜上所述，采用膜法濃縮果汁，具有較好地保持果汁風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)成分、降低能耗等優(yōu)點(diǎn)，盡管目前膜濃縮法的工業(yè)化應(yīng)用還存在許多技術(shù)難題，但隨著果汁市場(chǎng)的擴(kuò)大和商業(yè)化產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，工業(yè)化應(yīng)用膜法濃縮果汁將逐漸擴(kuò)大。膜濃縮技術(shù)將帶來(lái)果汁濃縮技術(shù)的一場(chǎng)革命。